Capítulo 5: Reveladores

1.    Propiedades de los Reveladores

El revelador es el componente de la inspección mediante líquidos penetrantes que extraerá el líquido penetrante atrapado en las discontinuidades. Existen distintos tipos de reveladores que brindaran beneficiosos a su implementación.

Los reveladores tienen dos grandes funciones independientemente de la forma del revelador:

1. Extraer el penetrante.
2. Generar el contraste para poder visualizar el penetrante.

De manera general estableceremos algunas propiedades que debería tener un buen revelador.

• El revelador debe ser absorbente para generar una buena acción capilar para la extracción.
• Debe estar constituido por partículas finas para producir indicaciones bien definidas y brindando la mejor resolución en el ensayo.
• Cuando la técnica de inspección utiliza un penetrante visible el revelador deberá ser capaz de generar un buen fondo para maximizar el contraste entre el líquido y color blanco del revelador.
• Debe ser capaz de generar una superficie uniforme a lo largo de toda su extensión.
• Poderse aplicar fácilmente.
• El penetrante debe ser capaz de mojar el revelador fácilmente.
• Cuando la técnica de inspección utiliza un penetrante fluorescente el revelador no debe ser fluorescente.
• Debe ser fácilmente removible para la limpieza final.

2.    Formas de Aplicación

La forma en cómo se aplique el revelador deberá ser seleccionada en función de la técnica utilizada y en las ventajas y limitaciones que brinde cada forma de aplicación. En la siguiente tabla observamos las formas de aplicación según la AMS 2644.

Cada una de las formas de aplicación que se aprecian en la tabla anterior serán desarrolladas a lo largo de este capítulo.

Ahora bien, la forma de ampliación es de suma importancia, pero independientemente de la forma podemos hablar de su aplicación sobre penetrantes visibles y fluorescentes y el objetivo de cada una de esas aplicaciones.

Reveladores en Penetrantes Visibles: En el caso de los penetrantes visibles se requiere aplicar una capa delgada sobre el material evaluado. En primer lugar, sabemos que la capa como tal generara el contraste para poder detectar las discontinuidades, pero el hecho de que esa capa debe ser delgada es crucial. Debe ser delgada debido a que si la capa es muy gruesa dificultará la visualización del penetrante en el revelador y por lo tanto disminuirá la sensibilidad de la prueba.

Reveladores en Penetrantes Fluorescentes: En el caso de los líquidos penetrantes fluorescentes el objetivo del revelador, además de extraer el penetrante, es de generar el contraste inverso al que se tiene en los penetrantes visibles. Para ello se busca una capa de revelador delgada pero además debe ser una capa tenue que inclusive permita ver el brillo del metal.

Antes de explicar cada uno de los tipos de revelador que podemos utilizar mostraremos la siguiente tabla, en la que se muestra que reveladores se pueden utilizar con que tipos de penetrantes.

Tal y como se aprecia en la tabla anterior no todos los reveladores pueden ser implementados con ambos tipos de penetrantes. Los motivos o las razones para esta tabla estarán explicados en cada una de las secciones de cada forma de revelador.

Otro punto que es importante tomar en cuenta con respecto a la forma del revelador es a la manera en cómo se ejecuta la aplicación de ese revelador porque la forma del revelador no es la manera en que se aplica.

Algunas de las maneras en cómo se aplica el revelador son:

• Inmersión
• Pulverizado
• Nube de Polvo
• Nube de Polvo (Electrostática)

Estas maneras de aplicación tendrán un impacto en la sensibilidad que aportara el revelador en la inspección. A continuación, se presenta una tabla en donde se aprecian las formas del revelador con su método de aplicación y su ranking de sensibilidad.

3.    Formas de Acción de los Reveladores

Sabemos que los reveladores tienen dos grandes funciones que son extraer el penetrante y generar el contraste con el fondo, pero los mecanismos a través de los cuales ejecutan la acción de extraer el penetrante aun no los conocemos.

Es importante recalcar que el mecanismo de acción de los reveladores no es un mecanismo único sino el resultado de un conjunto. Además, dependiendo el revelador los mecanismos de acción pueden variar.

3.1           Absorción y Adsorción

Los mecanismos de adsorción y absorción no son propiamente formas a través de las cuales el revelador extrae el penetrante, pero son esenciales para el correcto funcionamiento del revelador. Definamos cada una.

Adsorción: La adsorción es la acumulación por adhesión en una superficie.

Absorción: La absorción es la asimilación del líquido por un material absorbente.

Para ejemplificar estos ejemplos veamos la siguiente figura.

Como se observa en la figura anterior la adsorción es el fenómeno de acumulación de partículas y la absorción el fenómeno de asimilación en un material absorbente. Pero para aplicar estos conceptos en el revelado del líquido penetrante tenemos que asociarlo con el proceso como tal.

Empecemos con la adsorción, básicamente lo que genera es la acumulación de un líquido en la superficie exterior de una partícula debido a las fuerzas adhesivas que se generan entre sí. Entonces si asociamos esto con la salida del penetrante de la discontinuidad lo que va a suceder es que el líquido penetrante se va a adherir a las partículas sólidas del revelador generando la acumulación y permitiéndole al inspector determinar la ubicación de la discontinuidad. En la siguiente figura se puede apreciar este fenómeno.

Tal y como se aprecia en la figura anterior el penetrante que escapa la discontinuidad se adhiere a las partículas sólidas del revelador.

El proceso de absorción se podría pensar como un proceso de difusión del penetrante sobre el revelador. Básicamente seria la “coloración” del penetrante. Esto se puede ejemplificar en la siguiente figura.

3.2           Capilaridad

Al igual que el penetrante ingresa en las discontinuidades por el efecto capilar también sale por el mismo efecto. Ahora bien, este efecto capilar es producido por la presencia del revelador.

El revelador logra ese efecto capilar a través de la porosidad que tienen las partículas de revelador. Esa porosidad genera que queden espacios vacíos de aire que generan un “tubo” capilar más fino que el generado por la discontinuidad y por lo tanto permite la salida de los penetrantes.

3.3           Dispersión de Luz

Esta propiedad que tienen los reveladores es sumamente importante para las aplicaciones de líquidos penetrantes fluorescentes. Esta propiedad mejora fuertemente el brillo que es generado por la fluorescencia del líquido penetrante. Si recordamos cuando se desarrolló la sección de líquidos penetrantes fluorescentes solamente la luz que se encuentre a un ángulo menor de 45 grados podrá escapar de la capa de penetrante y el resto se pierde. Tal y como se aprecia en la siguiente figura.

Como se observa en la figura anterior solamente un porcentaje pequeño es visible producto de esta trampa de luz. Si queremos ir un poco más al detalle la cantidad de luz fluorescente que queda atrapada es próximo al 90%, si se pierde un 90% de la generación de fluorescencia es evidente que se perdería muchísima sensibilidad.

Pero aquí es donde entra la acción de dispersión de luz que aporta el revelador. En la siguiente figura podemos observar este fenómeno.

Lo que se aprecia en la figura anterior es un aumento del brillo del líquido fluorescente producto de la dispersión de la luz mejorando así la sensibilidad.

El mecanismo de dispersión se basa en un efecto que ya mencionamos, la adsorción. La adsorción hará que el líquido penetrante se adhiera al revelador generando una esfera de revelador cubierta por penetrante fluorescente. Estas múltiples esferas lo que harán es aumentar el efecto de la reflexión y de manera consiguiente romper esa trampa de luz debido a la gran cantidad de ángulos generados por todas las esferas. Este fenómeno se puede apreciar en la siguiente figura.

3.4           Acción Solvente

La acción solvente es una propiedad que solamente tienen los reveladores no acuosos ya que esta propiedad viene de la base de solvente del revelador.

Lo que genera la acción solvente es que el solvente se combina con el penetrante, lo atrapa y lo diluye.

Al diluirse el penetrante aumenta su volumen y reduce su viscosidad al salir de la discontinuidad. Esto mejora la visibilidad de la discontinuidad.

Debido a esta acción solvente los reveladores no acuosos son los mejores reveladores desde un punto de vista de sensibilidad. Aunque la sensibilidad global del sistema dependerá si se utiliza penetrante visible o fluorescente.

4.    Revelador Seco – Forma a

Los reveladores secos como lo dice su nombre está conformado por partículas secas y por lo tanto su presentación es en forma de polvo. La granulometría de estas partículas varía entre 0,1µm a 15 µm de diámetro.

Este revelador es solamente útil para los líquidos penetrantes fluorescentes y esto se debe a que las especificaciones prohíben el uso de este revelador con penetrantes visibles debido a que su utilización con este tipo de penetrante no generara un fondo blanco de contraste lo suficientemente adecuada.

Si recordamos lo mencionado en la sección anterior en los penetrantes fluorescentes se busca una capa delgada y tenue. La forma de polvo de este revelador generara una capa necesariamente tenue. Claro está, si se utiliza mucho revelador seco se podría tener un buen contraste, pero recordemos que tanto en visible como en fluorescente la capa debe ser delgada. Así que definitivamente podemos decir que el revelador seco es útil solamente para los penetrantes fluorescentes.

Desde un punto de vista de sensibilidad en la inspección este revelador es el menos sensible pero esta forma es útil cuando otros reveladores no son compatibles con la pieza evaluada.

El revelador seco puede ser aplicado de distintas formas, estas se presentan a continuación.

Pulverización / Espolvoreo

• Esta forma de aplicación no permite aplicar una capa delgada del revelador. Se agrega mucho revelador a la pieza y normalmente se debe remover ese exceso.
• La remoción del exceso del revelador podría generar la remoción de penetrante atrapado en las discontinuidades y afectar la confiabilidad de la prueba.

Pulverización electrostática

• Las partículas son cargadas eléctricamente con una diferencia de potencial de 30 a 90 kV. Luego se empujan con aire comprimido a través de una pistola diseñada para estos fines. Debido al diferencial eléctrico se conectan con la superficie más cercana conectada a tierra.
• Un problema visible de esta aplicación es que normalmente no solamente la pieza sometida a la prueba se encuentra conectada a tierra.

Inmersión

• Esta forma de aplicación es básicamente sumergir la pieza en el revelador seco.

5.    Revelador Húmedo Acuoso – Forma b y c

Los reveladores húmedos acuosos son reveladores que su constitución es basada en agua. Se tienen dos formas húmedas acuosas, la forma b que es la forma soluble en agua y la forma c que es la forma Suspendible en agua.

Todos los reveladores acuosos contienen algunos componentes en su constitución que son esenciales para su durabilidad y estabilidad. Estos componentes son biocidas, inhibidores de corrosión y agentes humectantes.

La presencia de estos componentes en los reveladores acuosos se debe a que estos tipos de reveladores tienen la tendencia de deteriorarse durante el almacenamiento producto de la reacción de los inhibidores de corrosión con algunos elementos esenciales del revelador.

Por otra parte, los reveladores solubles en agua son susceptibles al ataque de bacterias y hongos, es por ello la presencia de biocidas.

La mejor forma de aplicación de estos tipos de reveladores es mediante inmersión, seguido del drenaje de la pieza y un secado en un horno.

Aunque también se pueden implementar mediante el uso de pulverización.

La aplicación de este tipo de revelador no requiere de un proceso de secado previo a la colocación del revelador sobre la pieza evaluada.

De manera general podemos mencionar las siguientes ventajas:

• Este revelador es más barato que el no acuoso.
• No se generan vapores a diferencia del revelador no acuoso.

De manera general podemos mencionar las siguientes desventajas:

• Difícil de aplicar una capa uniforme.
• Requiere del secado de la pieza luego de la aplicación.
• Se debe realizar la mezcla adecuada.

5.1           Soluble en Agua – Forma b

El revelador húmedo acuoso soluble en agua viene en una presentación de polvo que debe ser mezclado con agua, de acuerdo a las indicaciones del fabricante.

Dicho polvo se disolverá en el agua y solamente requiere de agitación durante el proceso de preparación de la solución.

Este tipo de revelador solamente se puede utilizar con penetrantes fluorescentes. No se pueden utilizar con penetrantes visibles debido a que no generaran suficiente contraste para la evaluación (Ocurre igual que en los reveladores secos).

La norma ASTM E1417 establece que el revelador soluble en agua no debe usarse con penetrantes Tipo II y la Técnica A del Tipo I.

Se recomienda que este tipo de revelador se utilice con penetrantes fluorescentes postemulsificables o al menos con penetrantes no lavables con agua.

El motivo por el cual no se puede utilizar con técnicas lavables con agua es que el revelador soluble en agua podría actuar como un emulsificador adicional y eliminar el penetrante.

5.2           Suspendible en Agua – Forma c

El revelador húmedo acuoso suspendible en agua viene en una presentación de polvo que debe ser mezclado con agua, de acuerdo a las indicaciones del fabricante.

Este polvo no se disuelve, sino que las partículas quedan en suspensión y por lo tanto la agitación debe ser constante para mantener una concentración homogénea en el revelador.

Este tipo de revelador puede ser utilizado con los penetrantes visibles y fluorescentes debido a que la presencia de las partículas en forma de suspensión si producirán un recubrimiento adecuado para el contraste en ambas técnicas.

Este tipo de revelador tiene agentes dispersantes en su composición para reducir la formación de grumos de revelador y que la suspensión sea la adecuada. Por otra parte, también tienen en su formulación agentes humectantes e inhibidores de corrosión.

6.    Revelador Húmedo No Acuoso – Forma d

Este tipo de revelador son suministrados en una presentación que es lista para su uso. La forma preferida para este tipo de revelador es mediante pulverizado mediante latas debido a la facilidad de uso por parte de los operadores.

Este tipo de revelador contiene partículas de revelador suspendidas en un solvente volátil y debe ser mezclado previo a su uso para garantizar una buena concentración.

Cuando se aplica este revelador la suspensión de polvo blanco generara un recubrimiento sobre la pieza inspeccionada una vez que el solvente volátil se evapore. Un requerimiento para la correcta aplicación de este revelador es que la pieza inspeccionada debe encontrarse seca.

Este tipo de revelador puede ser implementado con penetrantes visibles y fluorescentes.